スクリーン印刷を行う場合には、印刷対象の表面にメタルマスクを載置し、メタルマスクの表面一側に乗せた印刷ペーストをスキージで移動させながら印刷対象側へ押し出して、印刷パターンに合致した印刷層を形成する。このとき、調整開口によりパターン開口への印刷ペーストの供給量が調整され、印刷パターンに最適な量の印刷ペーストで印刷層が形成される。スクリーン印刷時には、印刷対象の表面に対するメタルマスクの載置と剥離を繰り返す。そのため、マスク版がポリイミドなどの樹脂材料で形成してある特許文献１のスクリーン印刷用マスクでは、印刷時における印刷対象とマスクとの摩擦やマスク洗浄時などにマスク版の表面が磨耗しやすく、耐久性に問題があった。
When screen printing is performed, a metal mask is placed on the surface of the printing target, and the printing paste placed on one side of the surface of the metal mask is pushed out to the printing target side while moving with a squeegee to print matching the printing pattern Form a layer. At this time, the supply amount of the printing paste to the pattern opening is adjusted by the adjustment opening, and the printing layer is formed with the printing paste of the amount optimum for the printing pattern. At the time of screen printing, placement and peeling of the metal mask on the surface of the print target are repeated. Therefore, in the mask for screen printing of Patent Document 1 in which the mask plate is formed of a resin material such as polyimide, the surface of the mask plate is easily worn when the friction between the printing target and the mask during printing or the mask cleaning is performed. There was a problem with durability.
その点、マスク版が金属材料で形成してある特許文献２のスクリーン刷版は、マスク版表面の磨耗を低減することができ、十分な耐久性を発揮できる。しかし、特許文献２に係るスクリーン刷版は、図２１および図２２に示すように、第１の金属膜１０１に印刷パターンに合致するパターン開口１０２が形成されており、第２の金属膜１０３にパターン開口１０２の外形形状内に収まる調整開口１０４が形成されている。こうした開口構造では、第２の金属膜１０３がパターン開口１０２の開口周縁部分の上側に迫り出してしまう。そのため、スクリーン印刷時に印刷ペーストをスキージで印刷対象Ｗ側へ押し出した際に、図２１に示すように、上方から供給された印刷ペーストの周囲にリング状の隙間１０５が形成され、この隙間１０５に空気が残留し、印刷層を印刷パターン通りに形成できないことがある。
In that respect, the screen printing plate of Patent Document 2 in which the mask plate is formed of a metal material can reduce the wear of the surface of the mask plate and can exhibit sufficient durability. However, in the screen printing plate according to Patent Document 2, as shown in FIGS. 21 and 22, a pattern opening 102 that matches the print pattern is formed in the first metal film 101, and the second metal film 103 is formed in the second metal film 103. An adjustment opening 104 that fits within the outer shape of the pattern opening 102 is formed. In such an opening structure, the second metal film 103 protrudes above the opening peripheral portion of the pattern opening 102. Therefore, when the printing paste is pushed out to the printing target W side with a squeegee during screen printing, a ring-shaped gap 105 is formed around the printing paste supplied from above as shown in FIG. Air may remain and the printed layer may not be formed according to the printed pattern.
また、印刷ペーストがパターン開口１０２に適正に充満された場合でも、図２２に示すように、スクリーン刷版を印刷対象Ｗから剥離する際に、印刷ペーストの一部がスクリーン刷版とともに剥離されて、印刷層を適正に形成できないことがある。これは、印刷ペーストが、第１の金属膜１０１と第２の金属膜１０３との隣接部分に形成される入隅部１０６に、ペースト自身の表面張力で付着するのが原因である。従って、印刷層の形状がいびつなものとなり、印刷品質の低下を招いていた。印刷品質が低下した場合、最終製品が例えばセラミックコンデンサである場合には、設計通りの容量を発揮できない。また、スクリーン刷版に印刷ペーストが吸着している場合には、スクリーン刷版を洗浄して印刷ペーストを取り除く必要があり、印刷効率が低下する。
Even when the printing paste is properly filled in the pattern openings 102, as shown in FIG. 22, when the screen printing plate is peeled from the printing object W, a part of the printing paste is peeled off together with the screen printing plate. And print layers may not be properly formed. This is because the printing paste adheres to the corners 106 formed in the adjacent portions of the first metal film 101 and the second metal film 103 with the surface tension of the paste itself. Therefore, the shape of the print layer becomes irregular, resulting in a decrease in print quality. When the print quality is degraded, the capacity as designed can not be exhibited when the final product is, for example, a ceramic capacitor. In addition, when the printing paste is adsorbed to the screen printing plate, it is necessary to wash the screen printing plate to remove the printing paste, and the printing efficiency is reduced.
本発明の目的は、パターン開口およびカットマーク開口のそれぞれに対する調整開口の形状を最適化して、適正な量の印刷ペーストで所望の印刷パターンの印刷層およびカットマークを的確に形成することができるスクリーン印刷用メタルマスクを提供することにある。
An object of the present invention is to optimize a shape of an adjustment opening for each of a pattern opening and a cut mark opening, and can accurately form a print layer and a cut mark of a desired print pattern with an appropriate amount of printing paste. Providing a metal mask for printing .
本発明に係るスクリーン印刷用メタルマスクは、一群のパターン開口１およびカットマーク開口２を備えたマスク版５と、両開口１・２のそれぞれに対応する一群の調整開口３およびカットマーク調整開口１２を備えたスキージ版６とを備えている。カットマーク調整開口１２には、開口内面同士を繋ぐ調整リブ１５が形成されている。カットマーク調整開口１２の開口形状は、カットマーク開口２の開口形状よりも大きく形成されていることを特徴とする。また、カットマーク調整開口１２の開口形状は、カットマーク開口２の開口形状よりも相似的に大きく形成され、カットマーク調整開口１２の開口内面と、カットマーク開口２の開口周縁壁との間に段落ち部１３が形成されている。また、段落ち部１３の幅寸法ｗ３は、１μｍ以上１５μｍ以下に設定されている。また、調整リブ１５の形成基端部とカットマーク調整開口１２の開口内面との接続部分は丸められて形成されている。また、調整リブ１５の幅寸法は、８μｍ以上２０μｍ以下に設定されている。
Screen printing metal mask according to the present invention includes a mask plate 5 provided with a set of pattern opening 1 and the cut mark opening 2, a group of adjustment openings 3 and cut marks adjustment opening corresponding to each of both opening 1 & 2 12 Ru Tei and a squeegee version 6 with a. The cut mark adjustment opening 12, adjustment rib 15 that connects the open mouth faces are formed. Opening shape of the cut mark adjustment opening 12 is characterized by being greatly than the opening shape of the cut mark opening 2. The opening shape of the cut mark adjustment opening 12 is formed to be similar to the opening shape of the cut mark opening 2, and is formed between the opening inner surface of the cut mark adjustment opening 12 and the opening peripheral wall of the cut mark opening 2. A stepped portion 13 is formed. In addition, the width dimension w3 of the stepped portion 13 is set to 1 μm or more and 15 μm or less. Further, the connection portion between the base end portion of the adjustment rib 15 and the inner surface of the cut mark adjustment opening 12 is rounded. The width dimension of the adjustment rib 15 is set to 8 μm or more and 20 μm or less.
その他、本発明に係るスクリーン印刷用メタルマスクは、調整開口３には、開口内面同士を繋ぐ調整リブ９が形成され、調整開口３の開口形状は、パターン開口１の開口形状よりも大きく形成する。これによれば、スキージ版６がパターン開口１の開口周縁部分の上側に迫り出すことがないので、メタルマスクを印刷対象Ｗ上に載置した際に、従来のメタルマスクにおいて避けられなかったリング状の隙間や入隅部が形成されるのを解消でき、隙間での空気の残留や入隅部での印刷ペーストの剥離が発生することなく、適正な量の印刷ペーストで所望の印刷パターンの印刷層を的確に形成することができる。そして、調整開口３の開口形状を、パターン開口１の開口形状よりも相似的に大きく形成して、調整開口３の開口内面と、パターン開口１の開口周縁壁との間に段落ち部８を形成する。これによれば、マスク版５およびスキージ版６をそれぞれ別々に製造して接着剤などで一体化する場合には、両版５・６を貼り合せる際の位置精度に段落ち部８の幅寸法ｗ１分だけ余裕ができるので、位置合わせを厳密に規定することなく貼り合せることができる。また、例えば２層構造のメタルマスクを電鋳法で一体的に製造する場合には、パターン開口１および調整開口３を形成するレジスト体の相対位置が僅かにずれた場合でも、位置ずれ量が段落ち部８の幅寸法ｗ１を超えない限りスキージ版６がパターン開口１の開口周縁部分の上側に迫り出すのを解消できる。なお、段落ち部８の幅寸法ｗ１は、１μｍ以上１５μｍ以下に設定することが好ましい。これは、１μｍ未満であると段落ち部８がほとんど形成されず、また、１５μｍを超えると印刷時に段落ち部８に印刷ペーストが付着するおそれがあり、印刷ペーストが段落ち部８に付着した場合には、無駄に消費される印刷ペーストの量が増加するからである。
In addition, in the metal mask for screen printing according to the present invention, an adjustment rib 9 that connects the inner surfaces of the openings is formed in the adjustment opening 3, and the opening shape of the adjustment opening 3 is larger than the opening shape of the pattern opening 1. . According to this, since the squeegee plate 6 does not protrude toward the upper side of the opening peripheral portion of the pattern opening 1, when the metal mask is placed on the printing object W, a ring that cannot be avoided in the conventional metal mask. The formation of gaps and corners in the shape of the shape can be eliminated, and there is no residual air in the gaps or peeling of the printing paste at the corners. The printing layer can be formed properly. Then, the opening shape of the adjustment opening 3 is formed to be similar to the opening shape of the pattern opening 1, and the stepped portion 8 is formed between the opening inner surface of the adjustment opening 3 and the opening peripheral wall of the pattern opening 1. Form. According to this, when the mask plate 5 and the squeegee plate 6 are separately manufactured and integrated with an adhesive or the like, the width dimension of the stepped portion 8 is added to the positional accuracy when the plates 5 and 6 are bonded together. Since there is a margin of w1 minutes, the bonding can be performed without strictly defining the alignment. In addition, for example, when a metal mask having a two-layer structure is manufactured integrally by an electroforming method, even if the relative positions of the resist bodies forming the pattern openings 1 and the adjustment openings 3 are slightly shifted, the positional shift amount is small. As long as the width dimension w1 of the step-down portion 8 is not exceeded, the squeegee plate 6 can be prevented from protruding above the opening peripheral portion of the pattern opening 1. The width dimension w1 of the stepped portion 8 is preferably set to 1 μm or more and 15 μm or less. If the thickness is less than 1 μm, the step-down portion 8 is hardly formed, and if it exceeds 15 μm, the printing paste may adhere to the step-down portion 8 during printing, and the print paste is adhered to the step-down portion 8 In this case, the amount of printing paste consumed wastefully increases.
また、調整開口３の開口形状を、パターン開口１の開口形状と同じに形成する。具体的には、調整開口３の開口内面を構成する調整開口周縁部４９をマスク版５と一体に形成し、両開口１・３の開口内面どうしを面一状に形成する。これによれば、両開口１・３の開口内面がともにマスク版５で形成されるので、両開口１・３の開口内面の境界部分に段差が形成されることがなく、両開口１・３の内面を滑らかに連続させることができる。
Further, the opening shape of the adjustment opening 3 is formed to be the same as the opening shape of the pattern opening 1. Specifically, the adjustment opening peripheral edge 49 constituting the opening inner surface of the adjustment opening 3 is formed integrally with the mask plate 5, and the opening inner surfaces of both the openings 1 and 3 are formed to be flush with each other. According to this, since the inner surfaces of both the openings 1 and 3 are both formed by the mask plate 5, no step is formed at the boundary between the inner surfaces of the openings 1 and 3; The inner surface of can be made smooth and continuous.
また、調整リブ９を直線状に形成された第１リブ９ａと第２リブ９ｂとで構成し、第１リブ９ａと第２リブ９ｂとを互いに交差する状態で配置する。これによれば、両リブ９ａ・９ｂが互いに支持し合って調整リブ９の構造強度を向上することができ、印刷時に調整リブ９上をスキージＳが通過する際に、調整リブ９や調整開口３の開口縁がパターン開口１側へ撓み変形するのを防止して、調整リブ９の破損を防止できる。
Further, the adjustment rib 9 is composed of a first rib 9a and a second rib 9b formed in a straight line, and the first rib 9a and the second rib 9b are arranged so as to cross each other. According to this, both ribs 9a and 9b can support each other to improve the structural strength of the adjustment rib 9, and when the squeegee S passes over the adjustment rib 9 during printing, the adjustment rib 9 and the adjustment opening It is possible to prevent the opening edge of 3 from being bent and deformed toward the pattern opening 1, thereby preventing the adjustment rib 9 from being damaged.
その他、本発明に係るスクリーン印刷用メタルマスクの製造方法は、図１に示すように、一群のパターン開口１を備えたマスク版５と、パターン開口１に対応する一群の調整開口３を備えたスキージ版６とを備えており、両版５・６のそれぞれが、金属材で形成されており、調整開口３の開口形状が、パターン開口１の開口形状よりも相似的に大きく形成されているスクリーン印刷用メタルマスクの製造方法であって、メタルマスクは、第１電鋳層２４を形成する１次電鋳工程と、第２電鋳層３４を形成する２次電鋳工程と、剥離工程とを経て形成される。１次電鋳工程は、平板状の電鋳母型２０の上面に第１フォトレジスト層２１を形成し、調整開口３に対応する透光孔を有する第１パターンフィルム２２を、第１フォトレジスト層２１の上面に載置したのち第１フォトレジスト層２１を露光して、調整開口３の開口形状に対応する第１レジスト体２３を形成する工程と、電鋳母型２０上の第１レジスト体２３で覆われていない表面に、一群の調整開口３が形成されるスキージ版６となる第１電鋳層２４を電鋳法により形成する工程とを含む。２次電鋳工程は、第１電鋳層２４および第１レジスト体２３の上面に第２フォトレジスト層３１を形成し、パターン開口１に対応する透光孔を有する第２パターンフィルム３２を、第２フォトレジスト層３１の上面に載置したのち第２フォトレジスト層３１を露光して、パターン開口１の開口形状に対応する第２レジスト体３３を形成する工程と、第１電鋳層２４および第１レジスト体２３上の第２レジスト体３３で覆われていない表面に、一群のパターン開口１が形成されるマスク版５となる第２電鋳層３４を電鋳法により形成する工程とを含む。剥離工程は、電鋳母型２０から第１および第２電鋳層２４・３４を剥離する工程を含むことを特徴とする。これにて、図１に示すように、調整開口３の開口内面と、パターン開口１の開口周縁壁との間に段落ち部８が形成されたスクリーン印刷用メタルマスクを得ることができる。このように、調整開口３の開口形状が、パターン開口１の開口形状よりも相似的に大きく形成されているスクリーン印刷用メタルマスクの製造方法においては、１次電鋳工程でパターン開口１の開口形状よりも相似的に大きく形成されている調整開口３が形成されるスキージ版を形成したのち、２次電鋳工程でパターン開口１が形成されるマスク版５を形成した。これによれば、第２パターンフィルム３２を第２フォトレジスト層３１の上面に載置する際に、第２パターンフィルム３２の第１レジスト体２３に対する載置位置が僅かにずれた場合でも、両開口１・２の寸法差の半分を超えない限り、スキージ版６がパターン開口１の開口周縁部分の上側に迫り出すことがなく、第２パターンフィルム３２の位置決め精度に余裕ができる。従って、メタルマスクを製造する際の加工不良発生率を低下して、メタルマスクの製造コストを削減することができる。また、第２レジスト体３３の形成後に、第１レジスト体２３に対する第２レジスト体３３の形成位置を上方から確認することができるので、第２レジスト体３３の形成位置が大きく位置ずれしている場合には、加工不良品として処理することにより、その後の電着処理を省くことができる。
In addition, as shown in FIG. 1, the method for manufacturing a metal mask for screen printing according to the present invention includes a mask plate 5 having a group of pattern openings 1 and a group of adjustment openings 3 corresponding to the pattern openings 1. The squeegee plate 6 is provided, and each of the two plates 5 and 6 is formed of a metal material, and the opening shape of the adjustment opening 3 is formed to be similar to the opening shape of the pattern opening 1 A metal mask manufacturing method for screen printing, wherein the metal mask includes a primary electroforming process for forming the first electroformed layer 24, a secondary electroforming process for forming the second electroformed layer 34, and a peeling process. And formed through. In the first electroforming step, a first photoresist layer 21 is formed on the upper surface of a flat electroforming matrix 20, and a first pattern film 22 having a light transmitting hole corresponding to the adjustment opening 3 is used as a first photoresist. A step of exposing the first photoresist layer 21 after being placed on the upper surface of the layer 21 to form a first resist body 23 corresponding to the opening shape of the adjustment opening 3, and a first resist on the electroforming mother die 20; Forming a first electroformed layer 24 to be a squeegee plate 6 having a group of adjustment openings 3 formed on the surface not covered with the body 23 by electroforming. In the secondary electroforming process, a second photoresist layer 31 is formed on the upper surfaces of the first electroformed layer 24 and the first resist body 23, and a second pattern film 32 having a light transmitting hole corresponding to the pattern opening 1 is formed. After placing the second photoresist layer 31 on the upper surface, the second photoresist layer 31 is exposed to form a second resist body 33 corresponding to the opening shape of the pattern opening 1, and the first electroformed layer 24 And forming a second electroformed layer 34 to be a mask plate 5 having a group of pattern openings 1 formed on the surface not covered with the second resist body 33 on the first resist body 23 by electroforming including. The peeling step includes a step of peeling the first and second electroformed layers 24 and 34 from the electroformed mother die 20. Thus, as shown in FIG. 1, a screen printing metal mask in which a stepped portion 8 is formed between the inner surface of the adjustment opening 3 and the opening peripheral wall of the pattern opening 1 can be obtained. Thus, in the manufacturing method of the metal mask for screen printing in which the opening shape of the adjustment opening 3 is formed to be similar to the opening shape of the pattern opening 1, the opening of the pattern opening 1 is performed in the primary electroforming process. After forming the squeegee plate in which the adjustment opening 3 formed to be larger than the shape was formed, the mask plate 5 in which the pattern opening 1 was formed in the secondary electroforming process was formed. According to this, even when the placement position of the second pattern film 32 with respect to the first resist body 23 is slightly shifted when placing the second pattern film 32 on the upper surface of the second photoresist layer 31, both Unless the half of the dimensional difference between the openings 1 and 2 is exceeded, the squeegee plate 6 does not protrude above the opening peripheral portion of the pattern opening 1, and the positioning accuracy of the second pattern film 32 can be spared. Therefore, it is possible to reduce the processing defect occurrence rate when manufacturing the metal mask and reduce the manufacturing cost of the metal mask. In addition, since the formation position of the second resist body 33 relative to the first resist body 23 can be confirmed from above after the formation of the second resist body 33, the formation position of the second resist body 33 is greatly displaced. In some cases, the subsequent electrodeposition process can be omitted by treating it as a defective product.
また、図９に示すように、一群のパターン開口１を備えたマスク版５と、パターン開口１に対応する一群の調整開口３を備えたスキージ版６とを備えており、両版５・６のそれぞれが、金属材で形成されており、調整開口３の開口形状と、パターン開口１の開口形状とが一致するように形成されているスクリーン印刷用メタルマスクの製造方法であって、メタルマスクは、第１電鋳層２４を形成する１次電鋳工程と、中間処理工程と、第２電鋳層３４を形成する２次電鋳工程と、剥離工程とを経て形成される。１次電鋳工程は、平板状の電鋳母型２０の上面に第１フォトレジスト層２１を形成し、調整開口３の開口形状に対応する透光孔を有する第１パターンフィルム２２を、第１フォトレジスト層２１の上面に載置したのち第１フォトレジスト層２１を露光して、調整開口３の開口形状に対応する第１レジスト体２３を形成する工程と、電鋳母型２０上の第１レジスト体２３で覆われていない表面に、一群の調整開口３が形成されるスキージ版６となる第１電鋳層２４を電鋳法により形成する工程とを含む。中間処理工程は、電鋳母型２０上の第１レジスト体２３を除去する工程と、第１レジスト体２３を除去することにより露出した調整開口３にフォトレジスト４１を充填する工程とを含む。２次電鋳工程は、第１電鋳層２４および調整開口３に充填したフォトレジスト４１の上面に第２フォトレジスト層３１を形成し、パターン開口１に対応する透光孔を有する第２パターンフィルム３２を、第２フォトレジスト層３１の上面に載置したのち第２フォトレジスト層３１およびフォトレジスト４１を同時に露光して、パターン開口１および調整開口３の開口形状に対応する第２レジスト体３３および第３レジスト体４３を形成する工程と、第１電鋳層２４上の第２レジスト体３３で覆われていない表面に、一群のパターン開口１が形成されるマスク版５となる第２電鋳層３４を電鋳法により形成する工程とを含む。剥離工程は、電鋳母型２０から第１および第２電鋳層２４・３４を剥離する工程を含むことを特徴とする。これにて、図９に示すように、調整開口３の開口形状と、パターン開口１の開口形状が一致するスクリーン印刷用メタルマスクを得ることができる。このように、調整開口３の開口形状と、パターン開口１の開口形状とが一致するように形成されているスクリーン印刷用メタルマスクの製造方法においては、１次電鋳工程と、中間処理工程と、２次電鋳工程と、剥離工程とを経てメタルマスクを形成するようにした。そして、中間処理工程で、電鋳母型２０の第１レジスト体２３を除去する工程と、第１レジスト体２３を除去することにより露出した調整開口３内にフォトレジスト４１を充填する工程とを行うようにした。これによれば、第２電鋳層３４を形成する際の第２レジスト体３３の剥離を防止して、所望の形状の第２電鋳層３４を形成することができる。詳しくは、電鋳法でメタルマスクを製造する場合には、第１電鋳層２４を形成する１次電鋳工程に次いで、第１電鋳層２４の上面の平滑化を目的として、第１電鋳層２４および第１レジスト体２３の上面の研磨処理を行う研磨工程を行う場合がある。この研磨工程の際に、第１レジスト体２３にクラックや欠損などの欠陥部が生じることがある。欠陥部が生じた状態の第１レジスト体２３に、２次電鋳工程で第２フォトレジスト層３１を形成すると、第１レジスト体２３と第２フォトレジスト層３１との間に空気が封入されてしまう。この状態で、第２レジスト体３３を形成したのち第２電鋳層３４を形成すると、電鋳法では、電鋳浴槽内の電鋳めっき液は高温に保持されているので、この熱により第１レジスト体２３と第２レジスト体３３との間に封入された空気が膨張して、第１レジスト体２３から第２レジスト体３３が剥離され、所望の形状に第２電鋳層３４を形成することができない。しかし、研磨工程で第１レジスト体２３にクラックや欠損が生じた場合でも、中間処理工程を行って第１レジスト体２３を除去したのち、新たにフォトレジスト４１を調整開口３に充填することにより、第１、第２のレジスト体２３・３３の間に空気が封入されるのを防止でき、第２電鋳層３４を確実に所望の形状に形成することができる。また、研磨工程の有無にかかわらず同一の製造方法でメタルマスクを製造することができるので、製造ラインを統一してメタルマスクの製造コストを削減することができる。
Further , as shown in FIG. 9, a mask plate 5 having a group of pattern openings 1 and a squeegee plate 6 having a group of adjustment openings 3 corresponding to the pattern openings 1 are provided. Each of which is made of a metal material, and is a method of manufacturing a metal mask for screen printing in which the opening shape of the adjustment opening 3 and the opening shape of the pattern opening 1 coincide with each other. Is formed through a primary electroforming step of forming the first electroformed layer 24, an intermediate treatment step, a secondary electroforming step of forming the second electroformed layer 34, and a peeling step. In the first electroforming step, the first photoresist layer 21 is formed on the upper surface of the flat electroforming matrix 20, and the first pattern film 22 having a light transmitting hole corresponding to the opening shape of the adjustment opening 3 is formed. A step of exposing the first photoresist layer 21 after being placed on the upper surface of the first photoresist layer 21 to form a first resist body 23 corresponding to the opening shape of the adjustment opening 3; Forming a first electroformed layer 24 to be a squeegee plate 6 in which a group of adjustment openings 3 are formed on a surface not covered with the first resist body 23 by an electroforming method. The intermediate processing step includes a step of removing the first resist body 23 on the electroforming mother die 20 and a step of filling the adjustment opening 3 exposed by removing the first resist body 23 with the photoresist 41. In the secondary electroforming process, a second photoresist layer 31 is formed on the upper surface of the first electroforming layer 24 and the photoresist 41 filled in the adjustment opening 3, and a second pattern having a light transmitting hole corresponding to the pattern opening 1 is formed. After the film 32 is placed on the upper surface of the second photoresist layer 31, the second photoresist layer 31 and the photoresist 41 are simultaneously exposed to form a second resist body corresponding to the opening shapes of the pattern opening 1 and the adjustment opening 3. A process of forming the third resist body 43 and a second mask plate 5 in which a group of pattern openings 1 is formed on the surface of the first electroformed layer 24 which is not covered with the second resist body 33; And a step of forming the electroformed layer 34 by electroforming. The peeling step includes a step of peeling the first and second electroformed layers 24 and 34 from the electroformed mother die 20. Thus, as shown in FIG. 9, it is possible to obtain a metal mask for screen printing in which the opening shape of the adjustment opening 3 and the opening shape of the pattern opening 1 coincide with each other. Thus, in the manufacturing method of the metal mask for screen printing formed so that the opening shape of the adjustment opening 3 and the opening shape of the pattern opening 1 may correspond, a primary electroforming process, an intermediate process process, A metal mask is formed through a secondary electroforming process and a peeling process. Then, in the intermediate processing step, a step of removing the first resist body 23 of the electroformed mother die 20 and a step of filling the photoresist 41 in the adjustment opening 3 exposed by removing the first resist body 23 are performed. I did it. According to this, peeling of the second resist body 33 at the time of forming the second electroformed layer 34 can be prevented, and the second electroformed layer 34 having a desired shape can be formed. Specifically, when a metal mask is manufactured by electroforming, the first electroforming step for forming the first electroformed layer 24 is followed by the first step for smoothing the upper surface of the first electroformed layer 24. There is a case where a polishing process for polishing the upper surfaces of the electroformed layer 24 and the first resist body 23 is performed. During the polishing step, a defect portion such as a crack or a defect may occur in the first resist body 23. When the second photoresist layer 31 is formed in the second electroforming step on the first resist body 23 in a state in which a defect portion is generated, air is enclosed between the first resist body 23 and the second photoresist layer 31. End up. In this state, the second resist body 33 is formed and then the second electroformed layer 34 is formed. In the electroforming method, since the electroforming plating solution in the electroforming bath is maintained at a high temperature, The air enclosed between the first resist body 23 and the second resist body 33 expands, and the second resist body 33 is peeled off from the first resist body 23 to form the second electroformed layer 34 in a desired shape. Can not do it. However, even if cracks or defects occur in the first resist body 23 in the polishing step, the intermediate treatment step is performed to remove the first resist body 23, and then the photoresist 41 is newly filled in the adjustment opening 3. Air can be prevented from being enclosed between the first and second resist bodies 23 and 33, and the second electroformed layer 34 can be reliably formed in a desired shape. Further, since the metal mask can be manufactured by the same manufacturing method regardless of the presence or absence of the polishing process, the manufacturing line can be unified to reduce the manufacturing cost of the metal mask.
また、図１２に示すように、一群のパターン開口１を備えたマスク版５と、パターン開口１に対応する一群の調整開口３を備えたスキージ版６とを備えており、両版５・６のそれぞれが、金属材で形成されており、調整開口３の開口形状と、パターン開口１の開口形状とが一致するように形成されているスクリーン印刷用メタルマスクの製造方法であって、メタルマスクは、第１電鋳層２４を形成する１次電鋳工程と、中間処理工程と、第２電鋳層３４を形成する２次電鋳工程と、剥離工程とを経て形成される。１次電鋳工程は、平板状の電鋳母型２０の上面に第１フォトレジスト層２１を形成し、調整開口３の開口形状よりも所定寸法だけ大きなダミー開口４５の開口形状に対応する透光孔を有するダミーパターンフィルム４６を、第１フォトレジスト層２１の上面に載置したのち第１フォトレジスト層２１を露光して、ダミー開口４５の開口形状に対応するダミーレジスト体４７を形成する工程と、電鋳母型２０上のダミーレジスト体４７で覆われていない表面に、一群のダミー開口４５が形成されるスキージ版６となる第１電鋳層２４を電鋳法により形成する工程とを含む。中間処理工程は、電鋳母型２０のダミーレジスト体４７を除去する工程と、ダミーレジスト体４７を除去することにより露出したダミー開口４５にフォトレジスト４１を充填する工程とを含む。２次電鋳工程は、第１電鋳層２４およびダミー開口４５に充填したフォトレジスト４１の上面に第２フォトレジスト層３１を形成し、パターン開口１に対応する透光孔を有する第２パターンフィルム３２を、第２フォトレジスト層３１の上面に載置したのち第２フォトレジスト層３１およびフォトレジスト４１を同時に露光して、パターン開口１および調整開口３の開口形状に対応する第２レジスト体３３および第３レジスト体４３を形成する工程と、電鋳母型２０および第１電鋳層２４上の第２および第３レジスト体３３・４３で覆われていない表面に、一群のパターン開口１が形成されるマスク版５およびダミー開口４５内に侵入して調整開口周縁部４９となる第２電鋳層３４を電鋳法により形成する工程とを含むことを特徴とする。これにて、図１２に示すように、調整開口３の開口形状と、パターン開口１の開口形状が一致し、調整開口周縁部４９がダミー開口４５内に進入しているスクリーン印刷用メタルマスクを得ることができる。このように、調整開口３の開口形状と、パターン開口１の開口形状とが一致するように形成されているスクリーン印刷用メタルマスクの製造方法においては、１次電鋳工程と、中間処理工程と、２次電鋳工程と、剥離工程とを経てメタルマスクを形成するようにした。そして、１次電鋳工程で、調整開口３の開口形状よりも所定寸法だけ大きなダミー開口４５を形成した。また、２次電鋳工程で、ダミー開口４５内のフォトレジスト４１と第２フォトレジスト層３１とを同時に露光して、パターン開口１および調整開口３の開口形状に対応する第２レジスト体３３および第３レジスト体４３を形成したのち、マスク版５およびダミー開口内に侵入して調整開口周縁部４９となる第２電鋳層３４を電鋳法により形成した。これによれば、ダミー開口４５内のフォトレジスト４１と第２フォトレジスト層３１とを同時に露光するので、第２レジスト体３３の外形形状と第３レジスト体４３の外形形状を完全に一致させることができる。これにより、マスク版５および調整開口周縁部４９となる第２電鋳層３４を電鋳法で形成することにより、調整開口３とパターン開口１との形成位置および開口形状を完全に一致させることができる。また、調整開口周縁部４９とパターン開口１の周縁部はともに第２電鋳層３４で形成されるので、両開口１・３の境界部分に段差が形成されることがない。さらに、ダミー開口４５がパターン開口１よりも大きく形成されているので、第２パターンフィルム３２の載置位置は、パターン開口１に対応する透光孔の位置がダミー開口４５の外周縁を超えない範囲で余裕があり、第２パターンフィルム３２の載置位置が僅かにずれた場合でも、両開口１・２の境界部分に段差が形成されることがなく、製造時の加工不良発生率を低下させてメタルマスクの製造コストを削減することができる。加えて、中間処理工程を行って、ダミーレジスト体４７を除去してフォトレジスト４１をダミー開口４５に充填するので、ダミーレジスト体４７の欠陥部に起因する第２電鋳層３４を形成する際の第２レジスト体３３の剥離を防止して、所望の形状の第２電鋳層３４を形成することができる。
Further , as shown in FIG. 12, a mask plate 5 having a group of pattern openings 1 and a squeegee plate 6 having a group of adjustment openings 3 corresponding to the pattern openings 1 are provided. A method of manufacturing a metal mask for screen printing, wherein each of the metal mask is formed so that the shape of the opening of the adjustment opening 3 and the shape of the opening of the pattern opening 1 coincide with each other. Is formed through a primary electroforming process for forming the first electroformed layer 24, an intermediate treatment process, a secondary electroforming process for forming the second electroformed layer 34, and a peeling process. In the primary electroforming process, the first photoresist layer 21 is formed on the upper surface of the flat electroforming mold 20, and the transparent opening corresponding to the opening shape of the dummy opening 45 larger than the opening shape of the adjustment opening 3 by a predetermined dimension. A dummy pattern film 46 having light holes is placed on the upper surface of the first photoresist layer 21, and then the first photoresist layer 21 is exposed to form a dummy resist body 47 corresponding to the opening shape of the dummy opening 45. A step of forming a first electroformed layer 24 to be a squeegee plate 6 in which a group of dummy openings 45 are formed on the surface of the electroformed mother die 20 not covered with the dummy resist body 47 by electroforming. Including. The intermediate processing step includes a step of removing the dummy resist body 47 of the electroformed mother die 20 and a step of filling the photoresist 41 in the dummy opening 45 exposed by removing the dummy resist body 47. In the secondary electroforming process, a second photoresist layer 31 is formed on the upper surface of the photoresist 41 filled in the first electroformed layer 24 and the dummy opening 45, and a second pattern having a light transmitting hole corresponding to the pattern opening 1 is formed. After the film 32 is placed on the upper surface of the second photoresist layer 31, the second photoresist layer 31 and the photoresist 41 are simultaneously exposed to form a second resist body corresponding to the opening shapes of the pattern opening 1 and the adjustment opening 3. 33 and the third resist body 43, and a group of pattern openings 1 on the surface of the electroforming mother die 20 and the first electroforming layer 24 that are not covered with the second and third resist bodies 33 and 43. And a step of forming the second electroformed layer 34 that penetrates into the dummy opening 45 and forms the adjustment opening peripheral edge portion 49 by electroforming. Thus, as shown in FIG. 12, the metal mask for screen printing in which the opening shape of the adjustment opening 3 and the opening shape of the pattern opening 1 coincide and the peripheral edge portion 49 of the adjustment opening enters the dummy opening 45 is removed. Can be obtained. Thus, in the manufacturing method of the metal mask for screen printing formed so that the opening shape of the adjustment opening 3 and the opening shape of the pattern opening 1 may correspond, a primary electroforming process, an intermediate process process, A metal mask is formed through a secondary electroforming process and a peeling process. In the primary electroforming process, a dummy opening 45 larger than the opening shape of the adjustment opening 3 by a predetermined dimension was formed. Further, in the secondary electroforming process, the photoresist 41 and the second photoresist layer 31 in the dummy opening 45 are exposed at the same time, and the second resist body 33 corresponding to the opening shapes of the pattern opening 1 and the adjustment opening 3 and After forming the third resist body 43, the second electroformed layer 34 that penetrates into the mask plate 5 and the dummy opening and becomes the adjustment opening peripheral portion 49 was formed by electroforming. According to this, since the photoresist 41 and the second photoresist layer 31 in the dummy opening 45 are exposed simultaneously, the outer shape of the second resist body 33 and the outer shape of the third resist body 43 are completely matched. Can do. Thereby, the formation position and opening shape of the adjustment opening 3 and the pattern opening 1 are completely matched by forming the mask plate 5 and the second electroformed layer 34 to be the adjustment opening peripheral edge portion 49 by electroforming. Can do. In addition, since both the peripheral edge of the adjustment opening 49 and the peripheral edge of the pattern opening 1 are formed of the second electroformed layer 34, no step is formed at the boundary between the openings 1 and 3. Further, since the dummy opening 45 is formed larger than the pattern opening 1, the mounting position of the second pattern film 32 is such that the position of the light transmitting hole corresponding to the pattern opening 1 does not exceed the outer peripheral edge of the dummy opening 45. Even if there is a margin in the range and the mounting position of the second pattern film 32 is slightly shifted, no step is formed at the boundary between the openings 1 and 2, and the rate of processing defects during manufacturing is reduced. Can reduce the manufacturing cost of the metal mask. In addition, since the dummy resist body 47 is removed and the photoresist 41 is filled in the dummy opening 45 by performing an intermediate processing step, the second electroformed layer 34 caused by the defective portion of the dummy resist body 47 is formed. The second resist body 33 can be prevented from being peeled off, and the second electroformed layer 34 having a desired shape can be formed.
また、フォトレジスト４１が、流動性を有する液状フォトレジストである形態を採ることができる。これによれば、固形状のフォトレジストを使用する場合に比べて、露出した調整開口３に簡単に充填することができ、中間処理時の調整開口３へのフォトレジスト４１の充填作業を簡便に行うことができ、製造時間を短縮することができる。
In addition, the photoresist 41 can take the form of a liquid photoresist having fluidity. According to this, compared with the case where a solid photoresist is used, the exposed adjustment opening 3 can be easily filled, and the filling operation of the photoresist 41 into the adjustment opening 3 during the intermediate processing can be performed easily. It can be done and the manufacturing time can be shortened.
本発明のスクリーン印刷用メタルマスクにおいては、一群のパターン開口１およびカットマーク開口２を備えたマスク版５と、両開口１・２のそれぞれに対応する一群の調整開口３およびカットマーク調整開口１２を備えたスキージ版６とを備え、調整開口３の開口形状を、カットマーク開口１２の開口形状よりも大きく形成した。これによれば、少なくともスキージ版６がカットマーク開口２の開口周縁部分の上側に迫り出すことがないので、メタルマスクを印刷対象Ｗ上に載置した際に、従来のメタルマスクにおいて避けられなかったリング状の隙間や入隅部が形成されるのを解消できる。従って、隙間での空気の残留や入隅部での印刷ペーストの剥離が発生することなく、適正な量の印刷ペーストで所望の印刷パターンのカットマークを的確に形成することができる。
In screen printing metal mask of the present invention, the mask plate 5 having a pattern opening 1 and the cut mark opening 2 of the first group, a group of adjustment openings 3 and cut marks adjustment opening corresponding to each of both opening 1 & 2 and a squeegee plate 6 having a 12, the opening shape of the adjustment aperture 3 was greatly than the opening shape of the cut mark opening 12. According to this, since at least the squeegee plate 6 does not protrude above the peripheral edge portion of the cut mark opening 2 , it is inevitable in the conventional metal mask when the metal mask is placed on the printing object W. It is possible to eliminate the formation of a ring-shaped clearance or an inward corner. Therefore, a cut mark of a desired printing pattern can be accurately formed with an appropriate amount of printing paste without the occurrence of air remaining in the gap or peeling of the printing paste in the inward corner portion.
（第１実施形態） 図１から図８に、本発明に係るスクリーン印刷用メタルマスク（以下、単にメタルマスクと言う。）の第１実施形態を示す。なお、本発明における前後、左右、上下とは、図１および図２に示す交差矢印と、各矢印の近傍に表記した前後、左右、上下の表示に従う。この実施形態のメタルマスクは、印刷対象Ｗであるセラミックフィルムの表面に、積層型セラミックコンデンサを構成する内部電極をスクリーン印刷法で印刷形成するために用いる。図２においてメタルマスクは一辺が２５０ｍｍの正方形状に形成されており、同マスクを四つの象限に分割したとき、各象限にそれぞれパターン形成領域Ｍが区画されており、このパターン形成領域Ｍに一群のパターン開口１が形成されている。また、メタルマスクには、パターン形成領域Ｍの周囲を囲むように、スクリーン印刷後の工程で印刷対象Ｗを規定の形状にカットする際に用いられるカットマークを印刷するための一群のカットマーク開口２が形成されるカットマーク形成領域Ｃが区画されている。メタルマスクは、マスク単体で、あるいはマスクの四周縁に枠体が接着された状態でスクリーン印刷装置のマスク固定部に装着される。
First Embodiment FIGS. 1 to 8 show a first embodiment of a metal mask for screen printing (hereinafter, simply referred to as a metal mask) according to the present invention. In the present invention, front and back, right and left, and top and bottom refer to front and rear, right and left, and top and bottom displayed in the vicinity of the crossing arrows and each arrow shown in FIGS. 1 and 2. The metal mask of this embodiment is used to print the internal electrodes constituting the multilayer ceramic capacitor by screen printing on the surface of the ceramic film to be printed W. In FIG. 2, the metal mask is formed in a square shape with a side of 250 mm, and when the mask is divided into four quadrants, pattern formation regions M are divided into the respective quadrants. The pattern opening 1 is formed. In addition, the metal mask has a group of cut mark openings for printing a cut mark used to cut the print target W into a predetermined shape in a process after screen printing so as to surround the pattern formation region M. A cut mark forming region C in which 2 is formed is partitioned. The metal mask is attached to the mask fixing portion of the screen printing apparatus either alone or in a state where the frame is adhered to the four peripheral edges of the mask.
図１に示すように、メタルマスクは、一群のパターン開口１を備えたマスク版５と、パターン開口１に対応する一群の調整開口３を備えたスキージ版６とを備えている。スキージ版６はスキージ面７を構成しており、印刷時にはスキージ面７上にのせた印刷ペーストをスキージＳでスキージングすることにより、印刷ペーストが調整開口３を介してパターン開口１およびカットマーク開口２に押し出されて、印刷対象Ｗ表面にパターン開口１およびカットマーク開口２に合致した印刷層ＰＰとカットマークＣＭが形成される（図７参照）。スキージＳは、その先端がスキージ面７と接触した状態でメタルマスクの前側から後側に向かって移動しながら印刷層を形成する。ここで言う「印刷ペースト」とは、はんだペースト、クリームはんだ、液状はんだ、導電性インキなどを含む概念である。
As shown in FIG. 1, the metal mask includes a mask plate 5 having a group of pattern openings 1 and a squeegee plate 6 having a group of adjustment openings 3 corresponding to the pattern openings 1. The squeegee plate 6 constitutes a squeegee surface 7. When printing, the print paste placed on the squeegee surface 7 is squeezed with the squeegee S so that the print paste passes through the adjustment opening 3 and the pattern opening 1 and the cut mark opening. The printing layer PP and the cut mark CM are formed on the surface of the printing object W so as to match the pattern opening 1 and the cut mark opening 2 (see FIG. 7). The squeegee S forms a print layer while moving from the front side to the rear side of the metal mask in a state where the front end is in contact with the squeegee surface 7. The term "printing paste" as used herein is a concept including solder paste, cream solder, liquid solder, conductive ink and the like.
マスク版５の厚み寸法ｔ１は６μｍ以上１００μｍ以下に設定することが好ましく、スキージ版６の厚み寸法ｔ２は３μｍ以上２０μｍ以下に設定することが好ましい。マスク版５の厚み寸法ｔ１が６μｍ未満であると、印刷される印刷層ＰＰの厚みが薄くなりすぎ、１００μｍを超えるとメタルマスクの厚み寸法が厚くなりすぎる。また、スキージ版６の厚み寸法ｔ２が３μｍ未満であると、後述する調整リブ９の厚み寸法が薄く強度を確保できず、２０μｍを超えると印刷ペーストが調整開口３を介してパターン開口１に押し出され難くなるからである。スキージ版６とマスク版５との厚み寸法の比率は、１:１．５から１：５に設定することが好ましい。本実施形態では、マスク版５の厚み寸法ｔ１は９μｍに設定し、スキージ版６の厚み寸法ｔ２は６μｍに設定した。
The thickness dimension t1 of the mask plate 5 is preferably set to 6 μm to 100 μm, and the thickness dimension t2 of the squeegee plate 6 is preferably set to 3 μm to 20 μm. If the thickness dimension t1 of the mask plate 5 is less than 6 μm, the thickness of the printing layer PP to be printed becomes too thin, and if it exceeds 100 μm, the thickness dimension of the metal mask becomes too thick. Further, if the thickness dimension t2 of the squeegee plate 6 is less than 3 μm, the thickness dimension of the adjusting rib 9 described later is thin and the strength cannot be ensured. It is because it becomes difficult to get it. The ratio of the thickness dimension of the squeegee plate 6 and the mask plate 5 is preferably set to 1: 1.5 to 1: 5. In the present embodiment, the thickness dimension t1 of the mask plate 5 is set to 9 μm, and the thickness dimension t2 of the squeegee plate 6 is set to 6 μm.
図２に示すように、マスク版５に形成されるパターン開口１の開口形状は、四隅部が丸められた左右横長の長方形状に形成されており、パターン形成領域Ｍ内に格子状に配置されている。パターン開口１の上方のスキージ版６に形成される調整開口３の開口形状は、
パターン開口１の開口形状よりも僅かに大きく設定されている。詳しくは、調整開口３の開口形状は、パターン開口１の開口形状よりも相似的に大きく形成されている。これにより、図１に示すように、調整開口３の開口内面と、パターン開口１の開口周縁壁との間に段落ち部８が形成される。調整開口３の開口形状は、パターン開口１と調整開口３との中心を一致するように形成したとき、段落ち部８の幅寸法ｗ１が、１μｍ以上１５μｍ以下に設定することが好ましい。段落ち部８の幅寸法ｗ１が、１μｍ未満であると段落ち部８がほとんど形成されず、後述するメタルマスクの製造時における第１パターンフィルム２２と第２パターンフィルム３２との相対位置のずれの許容値が小さくなるため、製造時の寸法精度を高度に管理する必要があるからである。また、１５μｍを超えると印刷時に段落ち部８に印刷ペーストが付着するおそれがあり、印刷ペーストが段落ち部８に付着した場合には、無駄に消費される印刷ペーストの量が増加するからである。より好ましくは、２μｍ以上１２μｍ以下に設定するとよい。本実施形態では、段落ち部８の幅寸法ｗ１は１０μｍに設定した。また、パターン開口１は、長辺の寸法が０．２５ｍｍで短辺の寸法が０．０５ｍｍに形成されており、その上下の形成ピッチの寸法は０．１０ｍｍで、左右の形成ピッチは０．３０ｍｍに設定した。
As shown in FIG. 2, the opening shape of the pattern opening 1 formed in the mask plate 5 is formed in a horizontally long rectangular shape with rounded corners, and is arranged in a lattice shape in the pattern forming region M. ing. The opening shape of the adjustment opening 3 formed in the squeegee plate 6 above the pattern opening 1 is
The opening shape of the pattern opening 1 is set slightly larger. Specifically, the opening shape of the adjustment opening 3 is formed to be similar to the opening shape of the pattern opening 1. Thereby, as shown in FIG. 1, the stepped portion 8 is formed between the inner surface of the adjustment opening 3 and the opening peripheral wall of the pattern opening 1. When the opening shape of the adjustment opening 3 is formed so that the centers of the pattern opening 1 and the adjustment opening 3 coincide with each other, the width dimension w1 of the stepped portion 8 is preferably set to 1 μm or more and 15 μm or less. If the width dimension w1 of the stepped portion 8 is less than 1 μm, the stepped portion 8 is hardly formed, and the relative position shift between the first pattern film 22 and the second pattern film 32 at the time of manufacturing a metal mask to be described later. This is because the dimensional accuracy at the time of manufacture needs to be highly controlled because the allowable value of the value becomes small. If the thickness exceeds 15 μm, the printing paste may adhere to the step-down portion 8 during printing, and if the printing paste adheres to the step-down portion 8, the amount of print paste consumed wastefully increases. is there. More preferably, it is good to set to 2 micrometers or more and 12 micrometers or less. In the present embodiment, the width dimension w1 of the stepped portion 8 is set to 10 μm. The pattern opening 1 has a long side dimension of 0.25 mm and a short side dimension of 0.05 mm. The upper and lower formation pitch dimensions are 0.10 mm, and the left and right formation pitches are 0.2 mm. Set to 30 mm.
パターン開口１に対する印刷ペーストの供給量を調整するために、パターン開口１の上方のスキージ版６には調整開口３が形成されている。図２および図３に示すように、調整開口３には、調整開口３の開口周縁の内壁面から延設されてパターン開口１の上面を部分的に覆う調整リブ９が形成されている。調整リブ９は、対向する長辺部の開口周縁どうしを橋絡するように形成されており、直線状の４個の調整リブ９が、隣接する調整リブ９どうしの延設方向が異なるように形成されている。つまり、隣接する調整リブ９が互いに逆向きに傾斜する状態で形成してある。調整リブ９の形成基端部と調整開口３の開口内面との接続部分は丸められており、スキージング時のスキージＳとスキージ面７との摩擦によりメタルマスクの前後方向に発生する引張り応力が、前記接続部分に集中してメタルマスクが破損するのを防止している。なお、調整リブ９は、パターン開口１の上方を覆って開口率を減じることで、パターン開口１に押し出される印刷ペーストの量を調整している。本実施形態では、パターン開口１の開口率を１００とした場合、調整開口３の開口率を６０に設定した。
Adjustment openings 3 are formed in the squeegee plate 6 above the pattern openings 1 in order to adjust the amount of printing paste supplied to the pattern openings 1. As shown in FIGS. 2 and 3, the adjustment opening 3 is formed with an adjustment rib 9 which extends from the inner wall surface of the opening periphery of the adjustment opening 3 and partially covers the upper surface of the pattern opening 1. The adjustment ribs 9 are formed so as to bridge the opening peripheral edges of the opposing long sides, so that the four linear adjustment ribs 9 have different extending directions between adjacent adjustment ribs 9. Is formed. That is, the adjustment ribs 9 adjacent to each other are formed so as to be inclined in opposite directions. The connecting portion between the base end of the adjustment rib 9 and the inner surface of the adjustment opening 3 is rounded, and the tensile stress generated in the front-rear direction of the metal mask due to friction between the squeegee S and the squeegee surface 7 during squeezing. And preventing the metal mask from being concentrated on the connection portion. The adjustment rib 9 covers the upper side of the pattern opening 1 to reduce the aperture ratio, thereby adjusting the amount of printing paste to be extruded to the pattern opening 1. In the present embodiment, when the aperture ratio of the pattern opening 1 is 100, the aperture ratio of the adjustment aperture 3 is set to 60.
調整リブ９の幅寸法ｗ２は、８μｍ以上２０μｍ以下に設定することが好ましい。８μｍ未満であると、調整リブ９の強度を確保することが困難であり、２０μｍを越えると、１個の調整リブ９で覆われるパターン開口１の面積が大きすぎ、印刷ペーストをパターン開口１に均等に充満させることが困難になるからである。また、傾斜する調整リブ９のパターン開口１の長辺方向に対する角度は、２０度以上７０度以下に設定することが好ましい。角度が２０度未満であると、調整リブ９の形成長さが長くなるため強度が低下し、メタルマスクの破損に繋がるおそれがあるからであり、７０度を超えると、パターン開口１の開口率を一定にする場合、調整リブ９の幅寸法ｗ２が同じであるときには角度が小さい場合に比べてより多くの調整リブ９を形成する必要があり、調整開口９の形状が微細化してメタルマスクの製造時に加工不良が生じやすくなるからである。本実施形態では、調整リブ９の幅寸法ｗ２を８μｍに設定し、パターン開口１の長辺方向に対する角度を６０度に設定した。
The width dimension w2 of the adjustment rib 9 is preferably set to 8 μm or more and 20 μm or less. If it is less than 8 μm, it is difficult to ensure the strength of the adjustment rib 9. If it exceeds 20 μm, the area of the pattern opening 1 covered with one adjustment rib 9 is too large, and the printing paste is applied to the pattern opening 1. It is because it becomes difficult to fill evenly. Moreover, it is preferable to set the angle with respect to the long side direction of the pattern opening 1 of the adjustment rib 9 to incline to 20 to 70 degree. If the angle is less than 20 degrees, the formed length of the adjustment rib 9 becomes longer, so the strength is reduced, which may lead to breakage of the metal mask. If it exceeds 70 degrees, the aperture ratio of the pattern opening 1 When the width dimension w2 of the adjustment rib 9 is the same, it is necessary to form more adjustment ribs 9 as compared with the case where the angle is small. This is because processing defects are likely to occur during manufacturing. In the present embodiment, the width dimension w2 of the adjustment rib 9 is set to 8 μm, and the angle with respect to the long side direction of the pattern opening 1 is set to 60 degrees.
図８に示すように、マスク版５に形成されるカットマーク開口２の開口形状は、四隅部が丸められた横長の長方形状に形成されており、その一側辺部分に切欠き１１がそれぞれ形成されている。一群のカットマーク開口２は、カットマーク形成領域Ｃの長手方向に沿って並列状に形成されている。カットマーク開口２は、前後に長いカットマーク形成領域Ｃでは、切欠き１１が形成された一側が左側に位置する状態で左右に指向しており、左右に長いカットマーク形成領域Ｃでは、切欠き１１が形成された一側が後側に位置する状態で前後に指向している。
As shown in FIG. 8, the opening shape of the cut mark opening 2 formed in the mask plate 5 is formed in a horizontally long rectangular shape with rounded corners, and a notch 11 is formed on one side portion thereof. Is formed. A group of cut mark openings 2 are formed in parallel along the longitudinal direction of the cut mark formation region C. The cut mark opening 2 is oriented to the left and right in the cut mark formation region C that is long in the front and back direction, with one side where the notch 11 is formed positioned on the left side, and in the cut mark formation region C that is long in the left and right It is directed to the front and back in the state where one side where 11 is formed is located in the back side.
カットマーク開口２の上方のスキージ版６には、図８に示すようにカットマーク調整開口１２が形成されている。カットマーク調整開口１２の開口形状は、調整開口３と同様に、カットマーク開口２の開口形状よりも僅かに大きく設定されている。詳しくは、カットマーク調整開口１２の開口形状は、カットマーク開口２の開口形状よりも相似的に大きく形成されている。これにより、カットマーク調整開口１２の開口内面と、カットマーク開口２の開口周縁壁との間に段落ち部１３が形成されている。カットマーク調整開口１２の開口形状は、パターン開口１と調整開口３との中心を一致するように形成したとき、段落ち部１３の幅寸法ｗ３が、１μｍ以上１５μｍ以下に設定することが好ましい。より好ましくは、段落ち部１３の幅寸法ｗ３は、２μｍ以上１２μｍ以下に設定するとよい。本実施形態では、段落ち部１３の幅寸法ｗ３は１０μｍに設定した。また、カットマーク開口２は、長辺の寸法が２．０ｍｍで短辺の寸法が０．０７ｍｍに形成されており、その隣接ピッチｐ１の寸法は、２．８ｍｍに設定した。
In the squeegee plate 6 above the cut mark opening 2, a cut mark adjustment opening 12 is formed as shown in FIG. The opening shape of the cut mark adjustment opening 12 is set to be slightly larger than the opening shape of the cut mark opening 2 similarly to the adjustment opening 3. Specifically, the opening shape of the cut mark adjustment opening 12 is formed to be similar to the opening shape of the cut mark opening 2 in a similar manner. Thus, the stepped portion 13 is formed between the inner surface of the cut mark adjustment opening 12 and the opening peripheral wall of the cut mark opening 2. When the opening shape of the cut mark adjustment opening 12 is formed so that the centers of the pattern opening 1 and the adjustment opening 3 coincide, it is preferable that the width dimension w3 of the stepped portion 13 is set to 1 μm or more and 15 μm or less. More preferably, the width dimension w3 of the stepped portion 13 may be set to 2 μm or more and 12 μm or less. In the present embodiment, the width dimension w3 of the stepped portion 13 is set to 10 μm. The cut mark opening 2 has a long side dimension of 2.0 mm and a short side dimension of 0.07 mm, and the dimension of the adjacent pitch p1 is set to 2.8 mm.
パターン開口１の調整開口３と同様に、カットマーク調整開口１２の上方のスキージ版６には調整リブ１５が形成されており、カットマーク調整開口１２用の調整リブ１５は菱形の網目状に形成されている。調整リブ１５の形成基端部とカットマーク調整開口１２の開口内面との接続部分は丸められており、スキージング時のスキージＳとスキージ面７との摩擦によりメタルマスクの前後方向に発生する引張り応力が、前記接続部分に集中してメタルマスクが破損するのを防止している。調整リブ１５の幅寸法は、パターン開口１の調整開口３に形成される調整リブ９と同様の寸法に形成することが好ましい。
Similar to the adjustment opening 3 of the pattern opening 1, an adjustment rib 15 is formed on the squeegee plate 6 above the cut mark adjustment opening 12, and the adjustment rib 15 for the cut mark adjustment opening 12 is formed in a rhombus mesh shape. Has been. The connecting portion between the base end of the adjustment rib 15 and the inner surface of the cut mark adjustment opening 12 is rounded, and the tension generated in the front-rear direction of the metal mask due to friction between the squeegee S and the squeegee surface 7 during squeezing. The stress prevents the metal mask from being damaged by being concentrated on the connection portion. The width dimension of the adjustment rib 15 is preferably formed to the same dimension as the adjustment rib 9 formed in the adjustment opening 3 of the pattern opening 1.
また、切欠き１１の底辺部とカットマーク調整開口１２の長辺部とを接続する接続辺部１４は、底辺部と長辺部とを緩やかに接続するように形成されている。このように、接続辺部１４を緩やかに接続するように形成することにより、スキージング時のスキージＳとスキージ面７との摩擦によりメタルマスクの前後方向に発生する引張り応力が、前記接続辺部１４に集中してメタルマスクが破損するのを防止できる。本実施形態では、切欠きの底辺部と接続辺部１４とがなす接続角度θ１が、４５度となるように形成した。なお、接続角度θ１は、１０度以上９０度以下に設定すること好ましい。接続角度θ１が１０度未満であると、切断時の基準位置となる切欠き部分による印刷層の形状が不明確になり、後工程での切断作業が困難となるためであり、接続角度θ１が９０度を超えると、スキージＳが通過する際に、スキージＳが接続辺部１４に引っ掛かり、メタルマスクが破損するおそれがあるからである。より好ましくは、接続角度θ１は、３０度以上６０度以下に設定するとよい。
Further, the connection side portion 14 that connects the bottom side portion of the notch 11 and the long side portion of the cut mark adjustment opening 12 is formed so as to gently connect the bottom side portion and the long side portion. In this way, by forming the connection side portion 14 so as to be gently connected, the tensile stress generated in the front-rear direction of the metal mask due to the friction between the squeegee S and the squeegee surface 7 during squeezing is applied to the connection side portion. It is possible to prevent the metal mask from concentrating on 14 and being damaged. In this embodiment, the connection angle θ1 formed by the bottom side portion of the notch and the connection side portion 14 is formed to be 45 degrees. The connection angle θ1 is preferably set to 10 degrees or more and 90 degrees or less. If the connection angle θ1 is less than 10 degrees, the shape of the printed layer due to the notched portion serving as the reference position at the time of cutting becomes unclear, and the cutting operation in the later steps becomes difficult. If the angle exceeds 90 degrees, the squeegee S may be caught on the connection side 14 when the squeegee S passes, and the metal mask may be broken. More preferably, the connection angle θ1 is set to 30 degrees or more and 60 degrees or less.
図５および図６に本実施形態のメタルマスクの製造方法を示す。メタルマスクは図５（ａ）〜（ｄ）に示す１次電鋳工程と、図６（ａ）〜（ｃ）に示す２次電鋳工程と、図６（ｄ）に示す剥離工程とを経て形成される。１次電鋳工程においては、図５（ａ）に示すように、導電性を有する平板状のステンレス製の電鋳母型２０の上面に第１フォトレジスト層２１を形成した上で、該第１フォトレジスト層２１の上面に、調整開口３に対応する透光孔を有する第１パターンフィルム２２を載置し密着させる。次いで、紫外光ランプ１９で紫外線光を照射して露光を行い、現像、乾燥の各処理を行って、未露光部分を溶解除去することにより、図５（ｂ）に示すように、調整開口３に対応する第１レジスト体２３を電鋳母型２０上に形成した。なお、第１フォトレジスト層２１は、ネガタイプの感光性ドライフィルムレジストを、所定の高さに合わせて一枚ないし数枚ラミネートして熱圧着により形成したものを用いた。
5 and 6 show a method for manufacturing the metal mask of this embodiment. The metal mask comprises a primary electroforming process shown in FIGS. 5A to 5D, a secondary electroforming process shown in FIGS. 6A to 6C, and a peeling process shown in FIG. Formed through. In the primary electroforming process, as shown in FIG. 5A, the first photoresist layer 21 is formed on the upper surface of a flat stainless steel electroforming matrix 20 having conductivity. The first pattern film 22 having a light transmitting hole corresponding to the adjustment opening 3 is placed on and brought into close contact with the upper surface of the first photoresist layer 21. Next, exposure is performed by irradiating ultraviolet light with an ultraviolet light lamp 19, development and drying are performed, and unexposed portions are dissolved and removed, thereby adjusting the opening 3 as shown in FIG. A first resist body 23 corresponding to the above was formed on the electroformed mother die 20. The first photoresist layer 21 was formed by laminating one or several negative photosensitive dry film resists according to a predetermined height and then thermocompression bonding.
次に、図５（ｃ）に示すように、第１レジスト体２３以外の電鋳母型２０上に、電鋳金属としてのニッケル−コバルトを電鋳法により電着させることにより、スキージ版６となる第１電鋳層２４を電鋳形成した。第１電鋳層２４を電鋳形成したのち、第１レジスト体２３および第１電鋳層２４の表面を研磨することにより、図５（ｄ）に示すように第１レジスト体２３および第１電鋳層２４の表面を平滑化した。
Next, as shown in FIG. 5C, the squeegee plate 6 is formed by electrodepositing nickel-cobalt as an electroforming metal on the electroforming mother mold 20 other than the first resist body 23 by electroforming. The first electroformed layer 24 was formed by electroforming. After the first electroformed layer 24 is formed by electroforming, the surfaces of the first resist body 23 and the first electroformed layer 24 are polished to form the first resist body 23 and the first formed as shown in FIG. The surface of the electroformed layer 24 was smoothed.
２次電鋳工程においては、図６（ａ）に示すように、第１レジスト体２３および第１電鋳層２４の上面に第２フォトレジスト層３１を形成した上で、該第２フォトレジスト層３１の上面に、パターン開口１に対応する透光孔を有する第２パターンフィルム３２を載置し密着させる。次いで、紫外光ランプ１９で紫外線光を照射して露光を行い、現像、乾燥の各処理を行って、未露光部分を溶解除去することにより、図６（ｂ）に示すように、パターン開口１に対応する第２レジスト体３３を第１レジスト体２３および第１電鋳層２４上に形成した。なお、第２フォトレジスト層３１は、第１フォトレジスト層２１と同様に、ネガタイプの感光性ドライフィルムレジストを、所定の高さに合わせて一枚ないし数枚ラミネートして熱圧着により形成したものを用いた。
In the secondary electroforming process, as shown in FIG. 6A, after the second photoresist layer 31 is formed on the upper surfaces of the first resist body 23 and the first electroformed layer 24, the second photoresist is formed. The second pattern film 32 having a light transmitting hole corresponding to the pattern opening 1 is placed on and brought into close contact with the upper surface of the layer 31. Next, exposure is performed by irradiating ultraviolet light with an ultraviolet light lamp 19, development and drying are performed, and the unexposed portions are dissolved and removed, thereby removing the pattern openings 1 as shown in FIG. The second resist body 33 corresponding to the above was formed on the first resist body 23 and the first electroformed layer 24. In the same manner as the first photoresist layer 21, the second photoresist layer 31 is formed by laminating one or several negative photosensitive dry film resists according to a predetermined height and then thermocompression bonding. Was used.
次に、図６（ｃ）に示すように、第２レジスト体３３以外の第１レジスト体２３および第１電鋳層２４上に、電鋳金属としてのニッケル−コバルトを電鋳法により電着させることにより、マスク版５となる第２電鋳層３４を電鋳形成した。最後に、第２レジスト体３３および第２電鋳層３４の表面を研磨したのち、第１および第２電鋳層２４・３４を電鋳母型２０から剥離して、第１および第２レジスト体２３・３３を除去することにより、図６（ｄ）に示すメタルマスクを得た。
Next, as shown in FIG. 6C, nickel-cobalt as an electroformed metal is electrodeposited on the first resist body 23 and the first electroformed layer 24 other than the second resist body 33 by electroforming. As a result, the second electroformed layer 34 to be the mask plate 5 was electroformed. Finally, the surfaces of the second resist body 33 and the second electroformed layer 34 are polished, and then the first and second electroformed layers 24 and 34 are peeled off from the electroforming matrix 20 to form first and second resists. By removing the bodies 23 and 33, a metal mask shown in FIG. 6 (d) was obtained.
上記のように、本実施形態のメタルマスクにおいては、図４に示すように、スキージ版６の調整開口３の開口形状を、マスク版５のパターン開口１の開口形状よりも僅かに大きく形成したので、スキージ版６がパターン開口１の開口周縁部分の上側に迫り出すことがなく、メタルマスクを印刷対象Ｗ上に載置した際に、従来のメタルマスクにおいて避けられなかったリング状の隙間や入隅部が形成されるのを解消できる。従って、隙間での空気の残留や入隅部での印刷ペーストの剥離を解消して、適正な量の印刷ペーストで所望の印刷パターンの印刷層を的確に形成することができる。
As described above, in the metal mask of this embodiment, as shown in FIG. 4, the opening shape of the adjustment opening 3 of the squeegee plate 6 is formed slightly larger than the opening shape of the pattern opening 1 of the mask plate 5. Therefore, the squeegee plate 6 does not protrude to the upper side of the opening peripheral portion of the pattern opening 1, and when the metal mask is placed on the printing object W, the ring-shaped gap or the like that cannot be avoided in the conventional metal mask The formation of the in-corner can be eliminated. Therefore, it is possible to eliminate the residual air in the gap and the peeling of the printing paste at the inward corner, and to form the printing layer of the desired printing pattern with a proper amount of printing paste.
また、本実施形態のメタルマスクの製造方法においては、第２パターンフィルム３２を第２フォトレジスト層３１の上面に載置する際に、第２パターンフィルム３２の第１レジスト体２３に対する載置位置が僅かにずれた場合でも、両開口１・３の寸法差の半分を超えない限り、スキージ版６がパターン開口１の開口周縁部分の上側に迫り出すことがなく、第２パターンフィルム３２の位置決め精度に余裕ができる。従って、メタルマスクを製造する際の加工不良発生率を低下して、メタルマスクの製造コストを削減することができる。また、第２レジスト体３３の形成後に、第１レジスト体２３に対する第２レジスト体３３の形成位置を上方から確認することができるので、第２レジスト体３３の形成位置が大きく位置ずれしている場合には、加工不良品として処理することにより、その後の電着処理を省くことができる。
In the metal mask manufacturing method of the present embodiment, when the second pattern film 32 is placed on the upper surface of the second photoresist layer 31, the placement position of the second pattern film 32 with respect to the first resist body 23. Even if the position of the squeegee plate 6 does not exceed half of the dimensional difference between the two openings 1 and 3, positioning of the second pattern film 32 does not squeeze above the opening peripheral portion of the pattern opening 1 even if There is room for accuracy. Therefore, the rate of occurrence of processing defects at the time of manufacturing the metal mask can be reduced, and the manufacturing cost of the metal mask can be reduced. In addition, since the formation position of the second resist body 33 relative to the first resist body 23 can be confirmed from above after the formation of the second resist body 33, the formation position of the second resist body 33 is greatly displaced. In some cases, the subsequent electrodeposition process can be omitted by treating as a processing defect.
（第２実施形態） 図９から図１１に本発明に係るスクリーン印刷用メタルマスクの第２実施形態を示す。本実施形態では、パターン開口１の開口形状と調整開口３の開口形状とを同じに形成した点が第１実施形態と異なる。パターン開口１の開口形状と調整開口３の開口形状とを同じに形成すると、図９に示すように、パターン開口１と調整開口３との境界部に段部が形成されない。これにより、スキージ版６がパターン開口１の開口周縁部分の上側に迫り出すことがなく、メタルマスクを印刷対象Ｗ上に載置した際に、従来のメタルマスクにおいて避けられなかったリング状の隙間や入隅部が形成されるのを解消できる。従って、隙間での空気の残留や入隅部での印刷ペーストの剥離を解消して、適正な量の印刷ペーストで所望の印刷パターンの印刷層を的確に形成することができる。他は第１実施形態と同じであるので、同じ部材に同じ符号を付してその説明を省略する。以下の実施形態においても同じとする。
Second Embodiment FIGS. 9 to 11 show a second embodiment of the metal mask for screen printing according to the present invention. The present embodiment differs from the first embodiment in that the opening shape of the pattern opening 1 and the opening shape of the adjustment opening 3 are formed to be the same. When the opening shape of the pattern opening 1 and the opening shape of the adjustment opening 3 are formed to be the same, no step is formed at the boundary between the pattern opening 1 and the adjustment opening 3 as shown in FIG. As a result, the squeegee plate 6 does not protrude to the upper side of the opening peripheral portion of the pattern opening 1, and when the metal mask is placed on the printing object W, a ring-shaped gap that is unavoidable in the conventional metal mask. It is possible to eliminate the formation of an inset corner. Therefore, it is possible to eliminate the residual air in the gap and the peeling of the printing paste at the inward corner, and to form the printing layer of the desired printing pattern with a proper amount of printing paste. Since others are the same as 1st Embodiment, the same code | symbol is attached | subjected to the same member and the description is abbreviate | omitted. The same applies to the following embodiments.
図１０および図１１に本実施形態のメタルマスクの製造方法を示す。メタルマスクは図１０（ａ）〜（ｃ）に示す１次電鋳工程と、図１０（ｄ）〜（ｆ）に示す中間処理工程と、図１１（ａ）〜（ｃ）に示す２次電鋳工程と、図１１（ｄ）に示す剥離工程とを経て形成される。１次電鋳工程においては、図１０（ａ）に示すように、導電性を有する平板状のステンレス製の電鋳母型２０の上面に第１フォトレジスト層２１を形成した上で、該第１フォトレジスト層２１の上面に、調整開口３に対応する透光孔を有する第１パターンフィルム２２を載置し密着させる。次いで、紫外光ランプ１９で紫外線光を照射して露光を行い、現像、乾燥の各処理を行って、未露光部分を溶解除去することにより、図１０（ｂ）に示すように、調整開口３に対応する第１レジスト体２３を電鋳母型２０上に形成した。なお、第１フォトレジスト層２１は、ネガタイプの感光性ドライフィルムレジストを、所定の高さに合わせて一枚ないし数枚ラミネートして熱圧着により形成したものを用いた。
10 and 11 show a method for manufacturing the metal mask of this embodiment. The metal mask includes a primary electroforming process shown in FIGS. 10 (a) to 10 (c), an intermediate treatment process shown in FIGS. 10 (d) to 10 (f), and a secondary process shown in FIGS. 11 (a) to 11 (c). It forms through an electroforming process and the peeling process shown in FIG.11 (d). In the primary electroforming step, as shown in FIG. 10A, the first photoresist layer 21 is formed on the upper surface of a flat stainless steel electroforming matrix 20 having conductivity. The first pattern film 22 having a light transmitting hole corresponding to the adjustment opening 3 is placed on and brought into close contact with the upper surface of the first photoresist layer 21. Next, exposure is performed by irradiating ultraviolet light with an ultraviolet lamp 19, development and drying are performed, and unexposed portions are dissolved and removed, thereby adjusting the opening 3 as shown in FIG. A first resist body 23 corresponding to the above was formed on the electroformed mother die 20. The first photoresist layer 21 was formed by laminating one or several negative photosensitive dry film resists according to a predetermined height and then thermocompression bonding.
次に、図１０（ｃ）に示すように、第１レジスト体２３以外の電鋳母型２０上に、電鋳金属としてのニッケル−コバルトを電鋳法により電着させることにより、スキージ版６となる第１電鋳層２４を電鋳形成した。第１電鋳層２４を電鋳形成したのち、第１レジスト体２３および第１電鋳層２４の表面を研磨して第１レジスト体２３および第１電鋳層２４の表面の平滑化した。なお、第１電鋳層２４の表面状態が研磨を必要としない場合には、研磨工程を省略することができる。
Next, as shown in FIG. 10C, the squeegee plate 6 is formed by electrodepositing nickel-cobalt as an electroforming metal on the electroforming mother mold 20 other than the first resist body 23 by electroforming. The first electroformed layer 24 was formed by electroforming. After electroforming the first electroformed layer 24, the surfaces of the first resist body 23 and the first electroformed layer 24 were polished to smooth the surfaces of the first resist body 23 and the first electroformed layer 24. When the surface state of the first electroformed layer 24 does not require polishing, the polishing step can be omitted.
中間処理工程においては、図１０（ｄ）に示すように、電鋳母型２０上の第１レジスト体２３を除去して調整開口３を露出したのち、図１０（ｅ）に示すように、液状フォトレジスト（フォトレジスト）４１を電鋳母型２０および第１レジスト体２３の上面に塗布した。次に、図１０（ｆ）に示すように、第１レジスト体２３の上面の不要な液状フォトレジスト４１を除去して、調整開口３内にのみ液状フォトレジスト４１を充填した。
In the intermediate processing step, as shown in FIG. 10 (d), after removing the first resist body 23 on the electroforming matrix 20 to expose the adjustment opening 3, as shown in FIG. 10 (e), A liquid photoresist (photoresist) 41 was applied to the top surfaces of the electroforming matrix 20 and the first resist body 23. Next, as shown in FIG. 10F, the unnecessary liquid photoresist 41 on the upper surface of the first resist body 23 was removed, and the liquid photoresist 41 was filled only in the adjustment opening 3.
２次電鋳工程においては、図１１（ａ）に示すように、液状フォトレジスト４１および第１電鋳層２４の上面に第２フォトレジスト層３１を形成した上で、該第２フォトレジスト層３１の上面に、パターン開口１に対応する透光孔を有する第２パターンフィルム３２を載置し密着させる。次いで、紫外光ランプ１９で紫外線光を照射して液状フォトレジスト４１と第２フォトレジスト層３１とを同時に露光を行い、現像、乾燥の各処理を行って、未露光部分を溶解除去することにより、図１１（ｂ）に示すように、パターン開口１に対応する第２レジスト体３３と第３レジスト体４３を電鋳母型２０および第１電鋳層２４上に形成した。なお、第２フォトレジスト層３１は、第１フォトレジスト層２１と同様に、ネガタイプの感光性ドライフィルムレジストを、所定の高さに合わせて一枚ないし数枚ラミネートして熱圧着により形成したものを用いた。
In the secondary electroforming process, as shown in FIG. 11A, the second photoresist layer 31 is formed on the top surfaces of the liquid photoresist 41 and the first electroformed layer 24, and then the second photoresist layer is formed. The second pattern film 32 having a light transmitting hole corresponding to the pattern opening 1 is placed on and brought into close contact with the upper surface of the surface 31. Next, the liquid photoresist 41 and the second photoresist layer 31 are simultaneously exposed by irradiating ultraviolet light with the ultraviolet lamp 19, and each processing of development and drying is performed to dissolve and remove the unexposed part. As shown in FIG. 11B, a second resist body 33 and a third resist body 43 corresponding to the pattern opening 1 were formed on the electroforming matrix 20 and the first electroforming layer 24. In the same manner as the first photoresist layer 21, the second photoresist layer 31 is formed by laminating one or several negative photosensitive dry film resists according to a predetermined height and then thermocompression bonding. Was used.
次に、図１１（ｃ）に示すように、第２レジスト体３３以外の第１電鋳層２４上に、電鋳金属としてのニッケル−コバルトを電鋳法により電着させることにより、マスク版５となる第２電鋳層３４を電鋳形成した。最後に、第２レジスト体および第２電鋳層３４の表面を研磨したのち、第１および第２電鋳層２４・３４を電鋳母型２０から剥離して、第２および第３レジスト体３３・４３を除去することにより、図１１（ｄ）に示すメタルマスクを得た。
Next, as shown in FIG. 11C, a mask plate is formed by electro-deposition of nickel-cobalt as an electroformed metal on the first electroformed layer 24 other than the second resist body 33. The second electroformed layer 34 to be 5 was formed by electroforming. Finally, the surfaces of the second resist body and the second electroformed layer 34 are polished, and then the first and second electroformed layers 24 and 34 are peeled off from the electroforming matrix 20 to form a second and third resist body. By removing 33 and 43, a metal mask shown in FIG. 11 (d) was obtained.
上記のように、本実施形態のメタルマスクの製造方法においては、研磨工程で第１レジスト体２３にクラックや欠損が生じた場合でも、中間処理工程を行って第１レジスト体２３を除去したのち、新たに液状フォトレジスト４１を調整開口３に充填することにより、第１、第２のレジスト体２３・３３の間に空気が封入されるのを防止でき、第２電鋳層３４を確実に所望の形状に形成することができる。また、研磨工程の有無にかかわらず同一の製造方法でメタルマスクを製造することができるので、製造ラインを統一してメタルマスクの製造コストを削減することができる。また、露出した調整開口３に充填するフォトレジストは、液状フォトレジスト４１を使用することにより、固形状のフォトレジストを使用する場合に比べて調整開口３に簡単に充填することができる。
As described above, in the metal mask manufacturing method of the present embodiment, even if cracks or defects occur in the first resist body 23 in the polishing process, the first resist body 23 is removed by performing the intermediate treatment process. By filling the liquid photoresist 41 into the adjustment opening 3 anew, air can be prevented from being enclosed between the first and second resist bodies 23 and 33, and the second electroformed layer 34 can be reliably made. It can be formed into a desired shape. Further, since the metal mask can be manufactured by the same manufacturing method regardless of the presence or absence of the polishing process, the manufacturing line can be unified to reduce the manufacturing cost of the metal mask. Further, the photoresist filled in the exposed adjustment opening 3 can be easily filled into the adjustment opening 3 by using the liquid photoresist 41 as compared with the case where a solid photoresist is used.
（第３実施形態） 図１２から図１４に本発明に係るスクリーン印刷用メタルマスクの第４実施形態を示す。本実施形態では、パターン開口１の開口形状と調整開口３の開口形状とを同じに形成した点と、マスク版５をスキージ版６側にまで形成して、調整開口３の開口周縁部を第２電鋳層３４の一部で形成した点が第１実施形態と異なる。図１２に示すように、マスク版５には、調整開口３内に進入して調整開口３の開口内面を構成する調整開口周縁部４９が一体に形成されており、両開口１・３の開口内面どうしが面一状に形成されている。これにより、パターン開口１と調整開口３の開口内面どうしを境界のない状態で滑らかに連続させることができる。従って、スキージ版６がパターン開口１の開口周縁部分の上側に迫り出すことがなく、メタルマスクを印刷対象Ｗ上に載置した際に、従来のメタルマスクにおいて避けられなかったリング状の隙間や入隅部が形成されるのを解消できる。従って、隙間での空気の残留や入隅部での印刷ペーストの剥離を解消して、適正な量の印刷ペーストで所望の印刷パターンの印刷層を的確に形成することができる。
Third Embodiment FIGS. 12 to 14 show a fourth embodiment of the metal mask for screen printing according to the present invention. In this embodiment, the opening shape of the pattern opening 1 and the opening shape of the adjustment opening 3 are formed the same, and the mask plate 5 is formed up to the squeegee plate 6 side, and the opening peripheral portion of the adjustment opening 3 is The point which formed with a part of 2 electroformed layer 34 differs from 1st Embodiment. As shown in FIG. 12, in the mask plate 5, an adjustment opening peripheral edge portion 49 which enters into the adjustment opening 3 and constitutes the inner surface of the adjustment opening 3 is integrally formed. The inner surfaces are flush with each other. As a result, the pattern openings 1 and the opening inner surfaces of the adjustment openings 3 can be smoothly continued without boundaries. Therefore, the squeegee plate 6 does not protrude to the upper side of the opening peripheral portion of the pattern opening 1, and when the metal mask is placed on the printing target W, the ring-shaped gap or the like that cannot be avoided in the conventional metal mask The formation of the in-corner can be eliminated. Therefore, it is possible to eliminate the residual air in the gap and the peeling of the printing paste at the inward corner, and to form the printing layer of the desired printing pattern with a proper amount of printing paste.
図１３および図１４に本実施形態のメタルマスクの製造方法を示す。メタルマスクは図１３（ａ）〜（ｃ）に示す１次電鋳工程と、図１３（ｄ）〜（ｆ）に示す中間処理工程と、図１４（ａ）〜（ｃ）に示す２次電鋳工程と、図１４（ｄ）に示す剥離工程とを経て形成される。１次電鋳工程においては、図１３（ａ）に示すように、導電性を有する平板状のステンレス製の電鋳母型２０の上面に第１フォトレジスト層２１を形成した上で、該第１フォトレジスト層２１の上面に、ダミー開口４５に対応する透光孔を有するダミーパターンフィルム４６を載置し密着させる。次いで、紫外光ランプ１９で紫外線光を照射して露光を行い、現像、乾燥の各処理を行って、未露光部分を溶解除去することにより、図１３（ｂ）に示すように、ダミー開口４５に対応するダミーレジスト体４７を電鋳母型２０上に形成した。なお、第１フォトレジスト層２１は、ネガタイプの感光性ドライフィルムレジストを、所定の高さに合わせて一枚ないし数枚ラミネートして熱圧着により形成したものを用いた。
13 and 14 show a method for manufacturing the metal mask of this embodiment. The metal mask includes a primary electroforming process shown in FIGS. 13A to 13C, an intermediate processing process shown in FIGS. 13D to 13F, and a secondary process shown in FIGS. 14A to 14C. It forms through an electroforming process and the peeling process shown in FIG.14 (d). In the primary electroforming process, as shown in FIG. 13A, the first photoresist layer 21 is formed on the upper surface of a flat stainless steel electroforming matrix 20 having conductivity. A dummy pattern film 46 having a light transmitting hole corresponding to the dummy opening 45 is placed on and brought into close contact with the upper surface of the first photoresist layer 21. Next, ultraviolet light is irradiated by the ultraviolet light lamp 19 to perform exposure, and development and drying processes are performed to dissolve and remove the unexposed portions, as shown in FIG. A dummy resist body 47 corresponding to the above was formed on the electroformed mother die 20. The first photoresist layer 21 was formed by laminating one or several negative photosensitive dry film resists according to a predetermined height and then thermocompression bonding.
次に、図１３（ｃ）に示すように、ダミーレジスト体４７以外の電鋳母型２０上に、電鋳金属としてのニッケル−コバルトを電鋳法により電着させることにより、スキージ版６となる第１電鋳層２４を電鋳形成した。第１電鋳層２４を電鋳形成したのち、ダミーレジスト体４７および第１電鋳層２４の表面を研磨してダミーレジスト体４７および第１電鋳層２４の表面の平滑化した。なお、第１電鋳層２４の表面状態が研磨を必要としない場合には、研磨工程を省略することができる。
Next, as shown in FIG. 13C, the nickel-cobalt metal as the electroformed metal is electrodeposited on the electroformed matrix 20 other than the dummy resist body 47 by the electroforming method, and the squeegee plate 6 is formed. The first electroformed layer 24 was formed by electroforming. After the first electroformed layer 24 was electroformed, the surfaces of the dummy resist body 47 and the first electroformed layer 24 were polished to smooth the surfaces of the dummy resist body 47 and the first electroformed layer 24. When the surface state of the first electroformed layer 24 does not require polishing, the polishing step can be omitted.
中間処理工程においては、図１３（ｄ）に示すように、電鋳母型２０上にダミーレジスト体４７を除去してダミー開口４５を露出したのち、図１３（ｅ）に示すように、液状フォトレジスト４１を電鋳母型２０および第１電鋳層２４の上面に塗布した。次に、電鋳母型２０および第１電鋳層２４の上面の不要な液状フォトレジスト４１を除去して、ダミー開口４５内にのみ液状フォトレジスト４１を充填した。
In the intermediate processing step, as shown in FIG. 13 (d), after the dummy resist body 47 is removed on the electroforming matrix 20 to expose the dummy opening 45, as shown in FIG. 13 (e), A photoresist 41 was applied to the top surfaces of the electroformed matrix 20 and the first electroformed layer 24. Next, the unnecessary liquid photoresist 41 on the upper surfaces of the electroforming matrix 20 and the first electroformed layer 24 was removed, and the liquid photoresist 41 was filled only in the dummy opening 45.
２次電鋳工程においては、図１４（ａ）に示すように、液状フォトレジスト４１および第１電鋳層２４の上面に第２フォトレジスト層３１を形成した上で、該第２フォトレジスト層３１の上面に、パターン開口１に対応する透光孔を有する第２パターンフィルム３２を載置し密着させる。次いで、紫外光ランプ１９で紫外線光を照射して液状フォトレジスト４１と第２フォトレジスト層３１とを同時に露光を行い、現像、乾燥の各処理を行って、未露光部分を溶解除去することにより、図１４（ｂ）に示すように、パターン開口１および調整開口３に対応する第２レジスト体３３と第３レジスト体４３を電鋳母型２０および第１電鋳層２４上に形成した。なお、第２フォトレジスト層３１は、第１フォトレジスト層２１と同様に、ネガタイプの感光性ドライフィルムレジストを、所定の高さに合わせて一枚ないし数枚ラミネートして熱圧着により形成したものを用いた。
In the secondary electroforming process, as shown in FIG. 14A, the second photoresist layer 31 is formed on the upper surfaces of the liquid photoresist 41 and the first electroformed layer 24, and then the second photoresist layer is formed. The second pattern film 32 having a light transmitting hole corresponding to the pattern opening 1 is placed on and brought into close contact with the upper surface of the surface 31. Next, the liquid photoresist 41 and the second photoresist layer 31 are exposed at the same time by irradiating with ultraviolet light from the ultraviolet light lamp 19, and development and drying are performed to dissolve and remove unexposed portions. As shown in FIG. 14B, the second resist body 33 and the third resist body 43 corresponding to the pattern opening 1 and the adjustment opening 3 are formed on the electroforming matrix 20 and the first electroforming layer 24. In the same manner as the first photoresist layer 21, the second photoresist layer 31 is formed by laminating one or several negative photosensitive dry film resists according to a predetermined height and then thermocompression bonding. Was used.
次に、図１４（ｃ）に示すように、第２レジスト体３３以外の第１電鋳層２４上に、電鋳金属としてのニッケル−コバルトを電鋳法により電着させることにより、マスク版５および調整開口周縁部４９となる第２電鋳層３４を電鋳形成した。この状態の調整開口周縁部４９は、図１４（ｃ）に示すようにダミー開口４５内に進入している。最後に、第２レジスト体３３および第２電鋳層３４の表面を研磨したのち、第１および第２電鋳層２４・３４を電鋳母型２０から剥離して、第２および第３レジスト体３３・４３を除去することにより、図１４（ｄ）に示すメタルマスクを得た。
Next, as shown in FIG. 14C, a mask plate is formed by electro-deposition of nickel-cobalt as an electroformed metal on the first electroformed layer 24 other than the second resist body 33. A second electroformed layer 34 to be 5 and the adjustment opening peripheral portion 49 was electroformed. The adjustment opening peripheral portion 49 in this state enters into the dummy opening 45 as shown in FIG. 14 (c). Finally, the surfaces of the second resist body 33 and the second electroformed layer 34 are polished, and then the first and second electroformed layers 24 and 34 are peeled off from the electroforming matrix 20 to form second and third resists. By removing the bodies 33 and 43, a metal mask shown in FIG. 14 (d) was obtained.
上記のように、本実施形態のメタルマスクの製造方法においては、ダミー開口４５内の液状フォトレジスト４１と第２フォトレジスト層３１とを同時に露光するので、第２レジスト体３３の外形形状と第３レジスト体４３の外形形状を完全に一致させることができ、マスク版５および調整開口周縁部４９となる第２電鋳層３４を電鋳法で形成することにより、調整開口３とパターン開口１との形成位置および開口形状を完全に一致させることができる。また、調整開口周縁部４９とパターン開口１の周縁部はともに第２電鋳層３４で形成されるので、両開口１・２の境界部分に段差が形成されることがなく、両開口１・３の内面を滑らかに連続させることができる。さらに、ダミー開口４５がパターン開口１よりも大きく形成されているので、第２パターンフィルム３２の載置位置は、パターン開口１に対応する透光孔の位置がダミー開口４５の外周縁を超えない範囲で余裕があり、第２パターンフィルム３２の載置位置が僅かにずれた場合でも、両開口１・３の境界部分に段差が形成されることがなく、製造時の加工不良発生率を低下させてメタルマスクの製造コストを削減することができる。
As described above, in the method of manufacturing a metal mask according to the present embodiment, since the liquid photoresist 41 in the dummy opening 45 and the second photoresist layer 31 are simultaneously exposed, the external shape of the second resist body 33 and the The adjustment openings 3 and the pattern openings 1 can be formed by electroforming the second electroformed layer 34 that can completely match the outer shape of the resist body 43 and become the mask plate 5 and the adjustment opening peripheral portion 49. And the opening position and the opening shape can be completely matched. Further, since both the adjustment opening peripheral portion 49 and the peripheral portion of the pattern opening 1 are formed of the second electroformed layer 34, no step is formed at the boundary between the both openings 1 and 2; The inner surface of 3 can be smoothly continued. Furthermore, since the dummy opening 45 is formed to be larger than the pattern opening 1, in the mounting position of the second pattern film 32, the position of the light transmitting hole corresponding to the pattern opening 1 does not exceed the outer peripheral edge of the dummy opening 45 Even if there is a margin in the range and the mounting position of the second pattern film 32 is slightly shifted, no step is formed at the boundary between the openings 1 and 3, and the processing defect occurrence rate at the time of manufacture is reduced. Thus, the manufacturing cost of the metal mask can be reduced.
（第４実施形態） 図１５および図１６に本発明に係るスクリーン印刷用メタルマスクの第４実施形態を示す。本実施形態では、調整開口３の調整リブ９の形状を変更した点が第１実施形態と異なる。調整リブ９は、直線状に形成された第１リブ９ａと第２リブ９ｂとで構成されている。第１および第２リブ９ａ・９ｂは互いに交差する状態で配置されており、調整開口３の対向する長辺部同士を繋ぐように形成されている。各リブ９ａ・９ｂの形成基端部と調整開口３の開口内面との接続部分は丸められており、スキージング時のスキージＳとスキージ面７との摩擦によりメタルマスクの前後方向に発生する引張り応力が、前記接続部分に集中してメタルマスクが破損するのを防止している。
Fourth Embodiment FIGS. 15 and 16 show a fourth embodiment of the metal mask for screen printing according to the present invention. The present embodiment is different from the first embodiment in that the shape of the adjustment rib 9 of the adjustment opening 3 is changed. The adjustment rib 9 is composed of a first rib 9 a and a second rib 9 b formed in a straight line. The first and second ribs 9a and 9b are disposed to intersect with each other, and are formed to connect the opposing long sides of the adjustment opening 3 to each other. The connecting portion between the base end portion of each rib 9a and 9b and the inner surface of the adjustment opening 3 is rounded, and the tension generated in the front-rear direction of the metal mask due to friction between the squeegee S and the squeegee surface 7 during squeezing. The stress prevents the metal mask from being damaged by being concentrated on the connection portion.
第１リブ９ａは、調整開口３の伸び方向に対して反時計回りに傾斜角度θ２だけ傾斜した状態で形成されており、第２リブ９ｂは、調整開口３の伸び方向に対して時計回りに傾斜角度θ３だけ傾斜した状態で形成されており、第１リブ９ａおよび第２リブ９ｂの中央で両リブ９ａ・９ｂが交差するように配置されている。傾斜角度θ２と傾斜角度θ３とは同一に設定することが好ましく、その角度は２０度以上７０度以下に設定することが好ましい。傾斜角度θ２・θ３が２０度未満であると、第１および第２リブ９ａ・９ｂの形成長さが長くなるため強度が低下し、メタルマスクの破損に繋がるおそれがあるからであり、７０度を超えると第１および第２リブ９ａ・９ｂを互いに交差する状態で配置することが困難となるためである。本実施形態では、傾斜角度θ２・θ３を３０度に設定した。
The first rib 9 a is formed to be inclined counterclockwise at an inclination angle θ 2 with respect to the extension direction of the adjustment opening 3, and the second rib 9 b is rotated clockwise with respect to the extension direction of the adjustment opening 3. The two ribs 9a and 9b are disposed so as to intersect at the centers of the first rib 9a and the second rib 9b. The inclination angle θ2 and the inclination angle θ3 are preferably set to be the same, and the angle is preferably set to 20 degrees or more and 70 degrees or less. This is because when the inclination angles θ2 and θ3 are less than 20 degrees, the formation length of the first and second ribs 9a and 9b becomes long, so that the strength is lowered and the metal mask may be damaged. When it exceeds, it becomes difficult to arrange the first and second ribs 9a and 9b in a state of crossing each other. In this embodiment, the inclination angles θ2 and θ3 are set to 30 degrees.
上記のように、第１および第２リブ９ａ・９ｂを互いに交差する状態で配置すると、両リブ９ａ・９ｂが互いに支持し合って調整リブ９の構造強度を向上することができ、印刷時に調整リブ９上をスキージＳが通過する際に、調整リブ９や調整開口３の開口縁がパターン開口１側へ撓み変形するのを防止して、調整リブ９の破損を防止できる。
As described above, by arranging the first and second ribs 9a and 9b in a state of crossing each other, both ribs 9a and 9b can support each other to improve the structural strength of the adjustment rib 9, and adjustment at the time of printing When the squeegee S passes over the rib 9, the adjustment rib 9 and the opening edge of the adjustment opening 3 are prevented from being bent and deformed toward the pattern opening 1, and damage to the adjustment rib 9 can be prevented.
（第５実施形態） 図１７から図１９に本発明に係るスクリーン印刷用メタルマスクの第５実施形態を示す。本実施形態では、調整リブ９に支持ポスト５０を形成した点が第１実施形態と異なる。図１７および図１８に示すように、支持ポスト５０は円柱状に形成されて、調整リブ９の長手方向中央部の下面に一体に設けられており、その下面部が印刷対象Ｗと接触して印刷時に調整リブ９を下方から支持している。これにより、スキージＳが調整開口３上を通過する際の調整リブ９の撓み変形を防止して、調整リブ９の撓み変形に起因するメタルマスクの破損を防止できる。図１９に示すように、支持ポスト５０の形成は２次電鋳工程において、支持ポスト５０に対応する部分の第２フォトレジスト層３１を露光せず、パターン開口１の開口形状および支持ポスト５０に対応する第２レジスト体３３を形成したのち、マスク版５となる第２電鋳層３４を電鋳法により形成することにより形成できる。
Fifth Embodiment FIGS. 17 to 19 show a fifth embodiment of the metal mask for screen printing according to the present invention. The present embodiment differs from the first embodiment in that a support post 50 is formed on the adjustment rib 9. As shown in FIGS. 17 and 18, the support post 50 is formed in a columnar shape and is integrally provided on the lower surface of the central portion in the longitudinal direction of the adjustment rib 9, and the lower surface portion is in contact with the printing object W. The adjustment rib 9 is supported from below at the time of printing. Thereby, the deformation deformation of the adjustment rib 9 when the squeegee S passes over the adjustment opening 3 can be prevented, and the metal mask can be prevented from being damaged due to the deformation deformation of the adjustment rib 9. As shown in FIG. 19, the formation of the support posts 50 does not expose the portion of the second photoresist layer 31 corresponding to the support posts 50 in the secondary electroforming process, and the opening shape of the pattern opening 1 and the support posts 50 are formed. After forming the corresponding second resist body 33, the second electroformed layer 34 to be the mask plate 5 can be formed by electroforming.
（第６実施形態） 図２０に本発明に係るスクリーン印刷用メタルマスクの第６実施形態を示す。本実施形態では、カットマーク調整開口１２の接続辺部１４の接続角度θ１が９０度となるように形成した点と、調整リブ１５をカットマーク調整開口１２の長辺部と接続辺部１４との接続位置から延設した点が第１実施形態と異なる。接続角度θ１が９０度に近づくにつれスキージＳの通過時に、スキージＳが接続辺部１４に引っ掛かるおそれが高まるが、調整リブ１５の延設基端をカットマーク調整開口１２の長辺部と接続辺部１４との接続位置にすることにより、調整リブ１５で接続辺部１４を補強することができ、スキージＳが接続辺部１４に引っ掛かることに起因するメタルマスクの破損を防止することができる。
Sixth Embodiment FIG. 20 shows a sixth embodiment of the metal mask for screen printing according to the present invention. In the present embodiment, the connection angle θ1 of the connection side 14 of the cut mark adjustment opening 12 is formed to be 90 degrees, and the adjustment rib 15 is connected to the long side of the cut mark adjustment opening 12 and the connection side 14 The point which extended from the connection position of this is different from the first embodiment. As the connection angle θ1 approaches 90 degrees, when the squeegee S passes, the risk of the squeegee S catching on the connection side 14 increases. However, the extended base end of the adjustment rib 15 is connected to the long side of the cut mark adjustment opening 12 and the connection side. By setting the connection position with the portion 14, the connection side portion 14 can be reinforced by the adjustment rib 15, and the metal mask can be prevented from being damaged due to the squeegee S being caught on the connection side portion 14.
上記の各実施形態以外に、パターン開口１の開口内面を上窄まりのテーパー状に形成することにより、印刷後のメタルマスクの剥離時の印刷層とパターン開口１の開口内面との剥離性を向上できる。この場合には、第２パターンフィルム３２を載置して第２フォトレジスト層３１を露光する際に、第２パターンフィルム３２の透光孔を通過した光源からの光が、下方に行くに従って収束するように光源を配置して第２フォトレジスト層３１を露光すればよい。フォトレジスト４１は、感光性ドライフィルムレジストなど固形状フォトレジストを使用して、製造過程における調整開口３あるいはダミー開口４５に充填してもよい。
In addition to the above embodiments, by forming the inner surface of the opening of the pattern opening 1 in a tapered shape that narrows upward, the peelability between the printed layer at the time of peeling of the metal mask after printing and the inner surface of the opening of the pattern opening 1 is obtained. It can be improved. In this case, when the second pattern film 32 is placed and the second photoresist layer 31 is exposed, the light from the light source that has passed through the light transmitting holes of the second pattern film 32 converges as it goes downward. The light source may be arranged to expose the second photoresist layer 31. The photoresist 41 may be filled in the adjustment opening 3 or the dummy opening 45 in the manufacturing process using a solid photoresist such as a photosensitive dry film resist.
